Введение
Вид бактерии Aliivibrio fischeri (ранее Vibrio fischeri) – грам-отрицательная, палочковидная бактерия, встречающаяся по всему миру в морской среде. Этот вид обладает биолюминесцентными свойствами и преимущественно встречается в симбиозе с различными морскими животными, такими как гавайский бобтейл-кальмар. Она гетеротрофна, оксидазоположительна и подвижна благодаря одному полярному жгутику. Свободноживущие клетки A. fischeri выживают за счет разлагающегося органического вещества. Эта бактерия является ключевым объектом исследований в области микробной биолюминесценции, кворумного зондирования и бактериального симбиоза с животными. Названа в честь немецкого микробиолога Бернхарда Фишера. Сравнение рибосомной РНК привело к переклассификации этого вида из рода Vibrio в недавно созданный род Aliivibrio в 2007 году. Данное изменение является валидной публикацией и, согласно LPSN, является корректным названием. Однако, большинство исследователей до сих пор используют название Vibrio fischeri (см. Google Scholar за 2018–2019 годы).
Aliivibrio fischeri (formerly Vibrio fischeri) is a Gram negative, rod shaped bacterium found globally in marine environments. This species has bioluminescent properties, and is found predominantly in symbiosis with various marine animals, such as the Hawaiian bobtail squid. It is heterotrophic, oxidase positive, and motile by means of a single polar flagella. Free living A. fischeri cells survive on decaying organic matter. The bacterium is a key research organism for examination of microbial bioluminescence, quorum sensing, and bacterial animal symbiosis. It is named after Bernhard Fischer, a German microbiologist. Ribosomal RNA comparison led to the reclassification of this species from genus Vibrio to the newly created Aliivibrio in 2007. The change is valid publication, and according to LPSN the correct name. However, the name change is not generally accepted by most researchers, who still publish Vibrio fischeri (see Google Scholar for 2018–2019).
Геном
Геном A. fischeri был полностью секвенирован в 2004 году и состоит из двух хромосом – одной меньшей и одной большей. Хромосома 1 содержит 2,9 миллиона пар оснований (Mbp), а хромосома 2 – 1,3 Mbp, что в сумме составляет 4,2 Mbp. Наиболее полно эта взаимосвязь изучена у гавайского бобтейла (Euprymna scolopes), где A. fischeri является единственным видом бактерий, населяющим световой орган головоногого моллюска.
Симбиоз с гавайским кальмаром
В настоящее время колонизация A. fischeri светового органа гавайского кальмара-бобтейла изучается как простая модель взаимного симбиоза, поскольку в ней участвуют только два вида, и A. fischeri можно культивировать в лаборатории и генетически модифицировать. Этот взаимный симбиоз функционирует главным образом благодаря биолюминесценции A. fischeri. A. fischeri колонизирует световой орган гавайского кальмара и светится ночью, обеспечивая кальмару контр-освещение для камуфляжа, которое предотвращает образование тени на морском дне. Колонизация A. fischeri происходит у молодых кальмаров и индуцирует морфологические изменения в световом органе кальмаров. Интересно, что некоторые морфологические изменения, вызванные A. fischeri, не происходят, когда микроб не способен к биолюминесценции, что указывает на то, что биолюминесценция (описанная ниже) действительно необходима для симбиоза. В процессе колонизации реснитчатые клетки внутри фотофоров животных (светоизлучающих органов) избирательно притягивают симбиотические бактерии. Эти клетки способствуют росту симбионтов и активно подавляют конкурентов. Бактерии вызывают гибель этих клеток после того, как световой орган будет достаточно колонизирован. Световые органы некоторых кальмаров содержат отражающие пластины, которые усиливают и направляют производимый свет благодаря белкам, известным как рефлектины. Они регулируют свет для контр-освещающего камуфляжа, требуя соответствия интенсивности освещения поверхности моря. Сепиолидные кальмары ежедневно избавляются от 90% симбиотических бактерий в своем световом органе в процессе, известном как "выброс" (venting). Считается, что выброс является источником, из которого нововылупившиеся кальмары колонизируются A. fischeri.
Естественная трансформация
Природная бактериальная трансформация – это адаптация для переноса ДНК из одной клетки-донора в другую. Природная трансформация, включающая поглощение и интеграцию экзогенной ДНК в геном реципиента, была продемонстрирована у *A. fischeri*. Этот процесс требует индукции хитогексаозой и, вероятно, регулируется генами *tfoX* и *tfoY*. Природная трансформация *A. fischeri* облегчает быструю передачу мутантных генов между штаммами и предоставляет полезный инструмент для экспериментальной генетической манипуляции с этим видом.
Статус микроба
В 2014 году сенатор штата Гавайи Гленн Вакай представил законопроект SB3124, предлагающий признать Aliivibrio fischeri государственным микробом Гавайев. Этот законопроект конкурировал с другим законопроектом о признании Flavobacterium akiainvivens государственным микробом, однако ни один из них не был принят. В 2017 году в Палату представителей Гавайев Исаак Чой, а в Сенат Гавайев Брайан Танигучи внесли законопроекты, аналогичные первоначальному законопроекту 2013 года о F. akiainvivens.